本研究利用高通量Illumina测序平台和454测序平台对发病猪血液中病原微生物及牛胃中的微生物菌群组成多样性进行了检测及分析。1.宏基因组学对病猪血液中病原微生物检测重庆某猪场与河南某猪场爆发传染性疾病，病猪临床症状表现为持续高热，贫血，粘膜苍白等，高度怀疑为附红细胞体病，为进一步确诊，每个猪场各采集两个病猪血液样本，共四个样本，提取血液中宏基因组，其中1号样本重复测序标记为5号。应用16S rDNA的V3V4区通用引物对宏基因组进行PCR扩增，从而获得其中细菌的V3V4区片段。通过454测序平台对获得的片段进行测序，1号样本获得13,105reads，2号样本获得14,449reads，3号样本获得18,525reads，4号样本获得16,858reads，5号样本获得15,202reads，去除引物及低质量序列，获得的有效reads分别为：1号6,555reads，2号7,419reads，3号10,824reads，4号9,270reads，5号7,747reads。通过生物信息学分析，共检测到14个门的细菌序列，五个样本中，1号，2号和5号样本变形菌纲，γ-变形菌纲，巴斯德氏菌目，巴斯德氏菌科，嗜血杆菌属序列量最多，占总量的39.3%，35.6%和38.2%；3号和4号样本中γ-变形菌纲，巴斯德氏菌目，巴斯德氏菌科，巴斯德氏菌属序列量最多，占总量的33.7%和35.9%。其它各属检测到的细菌片段量很少，提示引起疾病的主要病原微生物存在于这两个属中。将宏基因组超声打断，连接接头，构建基因组文库。应用Illumina测序平台对获得的宏基因组片段进行测序，1号样本获得22,056,354reads，2号样本获得1,783,5316reads，3号样本获得20,106,956reads，4号样本获得17,646,500reads；去除低质量序列及宿主序列，有效reads为：1号115,503reads，2号70,283reads，3号94,957reads，4号67,359reads。通过生物信息学分析，四个样本中共检测出15种病原微生物序列，三种病毒序列。其中1号和2号样本中副猪嗜血杆菌含量最多，占总量的46.8%和43.3%；3号和4号样本中多杀性巴氏杆菌含量最多，占总量的42.5%和45.9%。检测到的其它种类细菌片段量很少，与Illumina检测结果相符合。本课题针对测序结果对两种病原微生物应用PCR的方法进行了验证，PCR实验结果显示与高通量结果基本一致，表明高通量测序结果真实可信。2．宏基因组学对牛胃菌群组成分析本课题从长春周边屠宰场采集牛瘤胃、网胃和瓣胃及皱胃内容物样本。经过前处理，提取不同胃内微生物宏基因组，由于技术上的原因，未能成功获得皱胃内微生物基因组。应用16S rDNAV3区通用引物对宏基因组进行PCR扩增，扩增获得V3区混合片段。通过Illumina测序平台对V3区序列组成进行检测，获得原始数据，1号1.2Gb，2号1.2Gb，3号1.17Gb；去除接头序列及低质量序列后获得有效序列，1号28.66Mb，2号31.04Mb，3号33.44Mb。通过生物信息学分析表明，共检测到17个门，其中有5个主要的门：拟杆菌门(56%)，硬壁菌门(35%)，变形菌门(5.5%)，螺旋体门(1.6%)和黏胶球形菌门(1.1%)。三个样本具有大致相同的门水平分布，瘤胃中检测到13个门的微生物，网胃和瓣胃中各有16个门的微生物。进一步分析表明，三个样本中分别获得68,83和63个属的序列，其中46个属在三个样本中都存在。通过对各个样本中十个含量最多属的比较，三个样本表现出统计学上的差异。本研究是首次应用宏基因组学方法对病猪血液中的病原微生物进行分析检测，并初步揭示了可能的致病微生物，为宏基因组学在动物血液病原微生物检测中的应用奠定基础。同时本研究也是首次应用宏基因组学方法对牛的网胃和瓣胃中的菌群组成进行了较为深入的分析，揭示了牛的瘤胃，网胃及瓣胃中菌群组成的异同，对进一步揭示网胃和瓣胃的生理功能及牛胃中微生物菌群在牛的健康和疾病中的作用具有重要意义。